Um bloco desliza sem atrito em uma plataforma horizontal, a uma velocidade de 25 m/s, quando de repente passa por uma parte da plataforma que promove atrito entre a plataforma e o bloco, de 10 m de comprimento, e quando sua velocidade atinge 20 m/s, o bloco volta a deslizar sem atrito, e continua seu caminho à velocidade constante. Se o bloco possui massa de 1kg, qual o módulo da força de atrito atuante no bloco?
-9,75 N
-6 N
-13 N
-10,12 N
-11,25 N
-9,75 N
-6 N
-13 N
-10,12 N
-11,25 N
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de física juntos! A questão envolve cinemática e leis de Newton, especificamente sobre força de atrito. Precisamos encontrar a força de atrito que está agindo no bloco quando ele desacelera de 25 m/s para 20 m/s ao passar por uma parte da plataforma com atrito.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar o que sabemos:
- Velocidade inicial (
): 25 m/s - Velocidade final (
): 20 m/s - Distância (
): 10 m - Massa (
): 1 kg
Queremos encontrar a aceleração (
) do bloco durante essa desaceleração.
Passo 3
Para achar a aceleração, vamos usar a equação da cinemática que relaciona velocidades, aceleração e distância:
Aqui:
-
é a velocidade final -
é a velocidade inicial -
é a aceleração -
é a distância
Vamos substituir os valores conhecidos:
Passo 4
Agora, vamos resolver para
:
O sinal negativo indica que a aceleração é no sentido contrário ao movimento, ou seja, é uma aceleração de desaceleração causada pelo atrito.
Passo 5
Com a aceleração encontrada, podemos usar a segunda lei de Newton para encontrar a força de atrito (
):
Substituindo os valores:
O sinal negativo indica que a força de atrito está atuando na direção oposta ao movimento do bloco.
Resposta
O módulo da força de atrito atuante no bloco é 11,25 N.